Telemetrie

Telemetrie

Telemetrie

vyrobce

TELEMATICS: technologie s kterou spravujete celou sklizeň.

 

Systém CLAAS TELEMATICS umožňuje nejen sledování stroje přenosem svých provozních a pozičních dat pomocí GPRS na server telemetrie a pomocí internetu dále až k uživateli, ale zejména pomocí analýz výkonnosti a využití pracovních časů vytváří detailní přehled o provozu stroje. Vizualizace těchto dat napomáhá k optimalizaci nastavení stroje a organizace sklizňových prací. Výsledkem je zvýšení sezónní výkonnosti stroje bez nutnosti investic do zvyšování jeho kapacity.

Charakteristika systému

Jedná se o dálkové sledování strojů, ať již on line nebo následně, a vyhodnocování jejich pracovních výkonů a efektivity využití pracovní doby. Systém dále umožňuje sledování polohy stroje na několika mapových podkladech, rovněž on line nebo dodatečně pro účely pozdějších vyhodnocování, přenášet data výnosů pro potřeby mapování bez použití přenosných datových nosičů (PCMCIA karty) a v neposlední řadě i dálkovou diagnostiku elektrických a elektronických závad (otáčky, čidla, kabely, motor atd.) pro odborný servisní personál.

Zpracování dat se může uskutečňovat v jakémkoliv internetovém prohlížeči (Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator, Opera, Mozilla FireFox aj.) nebo pro zkušenější uživatele nabízí systém data v CSV formátu, např. pro Microsoft Excel nebo jiné tabulkové programy.

Jde o další z mnoha technických řešení, jak pomoci majiteli stroje dále zvýšit efektivitu nasazení stroje a vhodnými vizualizacemi mu umožnit přijímat vhodná opatření pro snižování prostojů a neproduktivních časů (viz níže).

Systém dále umožňuje správu flotily a její sledování v čase i prostoru s uvedením různých provozních parametrů jednotlivých strojů. I již zmíněná dálková diagnostika má za cíl zkrátit ztrátové časy potřebné k diagnostice závad na minimum a tím de facto přispět ke zvýšení sezónní výkonnosti stroje a snižovat provozní náklady majitele.

Systém byl koncipován tak, aby splňoval heslo: Maximalizovat výkonnost a hospodárnost při minimální investici do stroje. (Každé zvyšování kapacity a jmenovitého výkonu kteréhokoliv uzlu stroje bude vždy nákladnější než zlepšení organizace a zvýšení efektivity nasazení stroje.)

Efektivnost stroje se samotným použitím tohoto systému samozřejmě nezvýší, avšak umožní majiteli poznat zdroje prostojů nebo nízkých výkonů a tyto minimalizovat, ať již optimalizací nastavení sklizňových ústrojí stroje nebo vhodnější organizací logistiky atp.

Data a informace získané z tohoto systému jsou statisticky velmi silná, což vyplývá z frekvence ukládání všech údajů (viz dále) a veškerá takto stanovená vyhodnocení lze považovat za vysoce průkazná.

Hardware

Celý systém je založen na sběru provozních dat ze strojů. Umožňuje to stávající stav vyspělosti vozidlových datových CAN sítí a obslužného palubního softwaru používaného ve strojích CLAAS. V případě sklízecí mlátičky CLAAS Lexion je ukládáno a přenášeno 36 (!) provozních veličin stroje, jako jsou např.:

  • zeměpisná šířka a délka polohy stroje
  • výška strniště
  • otáčky všech rotujících agregátů (motor, šikmý dopravník, mlátící ústrojí, separační rotory popř. vytřásadla, ventilátor sít, drtič slámy atd.)
  • využitý pracovní záběr
  • okamžitá rychlost
  • okamžitý výnos
  • vlhkost
  • množství hmoty v kláskovém dopravníku
  • ztráty separace i čistidel
  • stav naplnění zásobníku
  • status vysypávání

a mnoho dalších užitečných parametrů, ze kterých se dále vypočítávají plošná a hmotnostní výkonnost, údaje o spotřebě paliva vzhledem k výnosu, času a popř. i podle jednotlivých sklízených plodin během žní (tzv. kniha plodin).

Systém se skládá z datové karty, na které po zasunutí do mechaniky palubního počítače běží příslušný program. Tento ukládá každých 15 sekund oněch 36 provozních veličin, které odebírá z CAN sběrnice.

Modem CLAAS Teleservice Modul


Každých 15 minut jsou data odeslána GSM modemem pomocí GPRS přenosu na server firmy CLAAS v Harsewinkelu. Data mají dostatečně malý objem, aby bylo zajištěno plynulé odesílání. V případě přerušení z důvodu slabého „signálu" nebo jiných příčin dochází k uložení dat a jejich odeslání v příštím cyklu. Nutno dodat, že úložná kapacita datového média je dostatečně velká pro práci i mnoha týdnů bez odeslání dat (drahý GSM roaming, výpadky signálu v nepřístupném terénu apod.).

IMEI modemu CLAAS

Modem se SIM kartou; vedle se nachází servisní konektor RS-232 pro nastavení modemu

Je tedy zřejmé, že dalšími dvěma komponenty jsou GSM anténa a modem. Jako každý GSM modem má samozřejmě i zde své IMEI číslo a SIM kartu s příslušným telefonním číslem. V našich podmínkách se nejlépe osvědčují předplacené karty všech GSM operátorů. Tyto služby jsou s ohledem na krátkodobé roční využití zemědělských strojů zřejmě nejvýhodnější a z hlediska dostupnosti a kvality služeb nejsou nikterak omezeny.

Pohled do menu Telemetrie na palubním monitoru - zobrazeni a nastavení hodnot GSM, jako volba operátora, APN, využití datového média, stav signálu atd.

Pro stanovení polohy stroje a jeho sledování v prostoru a pro účely mapování výnosů je samozřejmě nutný GPS přijímač. Tento však není nutný, pokud se zákazník spokojí pouze se sledováním hodnot bez polohy a zakreslení stroje do mapy. V každém případě se zde jedná o běžný standard výbavy sklízecího stroje, alespoň pokud jde o značku CLAAS. Všechny zde uvedené hardwarové prvky jsou skryty v centrálním rozvaděči vozidla a žádným způsobem nenarušují design a ergonomii interiéru kabiny.

Softwarové vybavení

Ke kancelářskému vybavení postačí běžný PC počítač s některým ze známých internetových prohlížečů a dostatečné připojení pomocí ADSL nebo výkonnější.

V okamžiku připojení PC k internetu je systém v podstatě připraven k použití, protože k vizualizaci a vyhodnocování informací slouží běžné html, popř. Flash rozhraní (zde je potřeba instalace příslušných plug-in - systém vybídne a provede sám). Vhodné je rovněž použití mapového podkladu Google Earth (freeware) pro sledování stroje v prostoru. Obsluha tohoto je velmi jednoduchá a intuitivní, systém je kompatibilní (viz níže).

Pro uživatele mapování výnosů je potřebný ještě programový balík AGRO-MAP firmy Agrocom pro tvorbu, zobrazování a vyhodnocování výnosových a následných aplikačních map. Zde dosavadním klientům nabízí telemetrie zvýšení uživatelského komfortu v podobě stahování (download) výnosových hrubých dat přímo bez zdlouhavých procedur načítání a dekomprimace souborů z paměťových karet palubního počítače.

Intro - úvodní obrazovka


Jak již bylo řečeno, systém se po připojení do internetu stává připraveným k použití. Každý uživatel má své uživatelské jméno a heslo a může takto sledovat pouze svoji flotilu strojů. Po zadání adresy www.claas-telematics.com se po krátkém intru objeví přihlašovací stránka.

Login do systému

Na přihlašovací stránce se kromě přihlášení vybírá jazyková verze.
Na následující straně dochází k výběru stroje z flotily, je možno zde stroje rozlišovat dle typu, dělit do různých skupin podle druhu práce, středisek atd.

Výběr stroje

Po výběru časového úseku, ve kterém chceme stroj sledovat, např. určitý týden, den od rána do večera nebo kratší úseky, můžeme sledovat provoz stroje na tzv. průhledu strojem,

Kalendář stroje

Červené dny znamenají přítomnost pracovních dat, kde je zřejmé, kdy (dle času nebo čísla měření) měl jaký agregát stroje jaký stav nebo hodnotu (pro přehlednost na obrázku jen nejdůležitější údaje, další se objeví po kliknutí na šipku dolů u čísla stroje).

Provoz stroje

Detailněji

Vpravo dole je možno vždy měnit sledovaný časový úsek, nebo se přepnout do on-line režimu a vyžádat si aktuální data stroje bez časového zpoždění (viz výše - vysílání ukládaných dat po 15 min.). Ani tato data však nejsou všechna, pro přehlednost jsou zde zobrazena jen ta nejdůležitější. Další údaje se zobrazují vždy tak, aby spolu souvisely a nemíchaly se např. informace vhodné pro řidiče s těmi pro vedení firmy nebo pro servisní personál.

Následující čtyři obrázky již ukazují samu vyhodnocovací část systému. Vlastní průběh několika přednastavených veličin ve vybraném časovém úseku. Zde je zřejmé, že výběrem např. 4 veličin - zde rychlost, výnos, plošná výkonnost a hmotnostní výkonnost -, na kterých můžeme sledovat jisté závislosti, se diagram stává nepřehledným, protože se zde zobrazují všechny uložené hodnoty v 15 sec. intervalech. Tzn. všechna maxima a minima, jak je zaznamenaly senzory ve stroji. Na první pohled jsou však tyto křivky zavádějící a vytvářejí falešný dojem o výkonnosti stroje (60 - 70 t zrna za hodinu apod.).

Proto zde zavádíme tzv. křivky středních hodnot, které průměrují vždy hodnoty za dílčí časový úsek, např. 1 min., tzn., 4 po sobě jdoucí hodnoty. Zde jsou již křivky mnohem přehlednější a zahrnují v sobě i technologické prostoje, přestávky apod., což dává mnohem reálnější informaci o výkonnosti za sledovaný časový úsek, v tomto případě za celý den 9. 7. 2007.

Z výkonnostní analýzy můžeme velmi komfortně sledovat výkonnost stroje v závislosti na nejrůznějších vlivech co do vnějších podmínek sklizně (vlhkost, výnos), tak co se týče vlastního nastavení stroje (mlátící ústrojí, síta, separace, otáčky atd.).

Smysl výkonnostní analýzy je především ve vyhodnocení závislosti výkonnosti stroje na jeho nastavení a v jeho optimalizaci pro zajištění vyššího výkonu a nižších nákladů (spotřeba paliva l/t).

Výkonnostní analýza

Po 15 s intervalech

Výkonnostní analýza průměrovaná ("vyhlazená")

Poslední analýza se týká využití pracovní doby. Opět z předem zadaného časového úseku (zde 14. 7. 2007) od 00:00 do 23:59, tzn. za celý den, lze vyhodnotit efektivitu využití pracovního času. Je vidět, že v tento den se pracovalo10 hodin a 4 minuty. V tabulce nebo na kruhovém diagramu můžeme sledovat čas vlastního procesu mlácení, čas jízdy, čas prostojů, vysypávání za jízdy, vysypávání za klidu, otáčení na souvrati atd.

Výkonnostní analýza - přednastavení sledovaných veličin a dílčího časového úseku k průměrování

Analýza využití pracovní doby

I tato analýza má za cíl pomoci uživateli získat přehled o využití času a přijmout taková opatření, která povedou k optimalizaci ať již výkonnosti stroje, nebo jeho hospodárnosti (logistika, lokalizovaná dispozice strojového parku atd.)
Další pomůckou pro správu flotily může být sledování strojů v prostoru i čase, tzn. jak online, tak i se zpožděním v předem zadaném časovém úseku.

Sledování na mapě Google Earth

Dnes velmi populární „prohlížeč zeměkoule", freeware Google Earth může uživateli zobrazit polohu jeho strojů (klik na odkaz Tracking & Mapping v levém sloupci).
Další možností vizualizace polohy stroje je rovněž propojení na mapový server Mapquest,

Zobrazení pomocí Mapquest

V levém sloupci možnost stažení dat ve formátu CSV a AFT
kde již není grafický podklad ve formě družicových fotografií, ale jen ve formě jednoduché silniční mapy. Lze říci, že oba způsoby vycházejí z GPS souřadnic stroje a zejména první způsob pomocí Google Earth umožňuje z uložených poloh graficky znázorňovat pohyb stroje ve formě „stopy" během celého zadaného časového úseku.

Jsou zde také vidět klávesy pro stahování dat ve formátu CSV pro zkušené uživatele tabulkových programů (Excel), kdy jsou stažena data za předvolený časový úsek všech sledovaných veličin stroje, a hrubých výnosových dat AFT pro uživatele mapovacích programů řady AGRO-MAP pro mapování výnosů (rovněž za zvolený časový úsek).

Ke kvalitnímu vyhodnocení práce sklizňových strojů přispívají rovněž stavy provozních počítadel. Systém neustále vypočítává z měřených hodnot výkonnostní údaje, které sumarizuje a ukládá ve formě denních nebo sezónních počítadel. Protože palubní informační systém umožňuje rozlišovat zakázky, lze tato počítadla ještě dále dělit na jednotlivé zakázky nebo odfiltrovat jednotlivé plodiny za účelem srovnatelnosti výkonů jednotlivých strojů, resp. posádek.

Sezónní počítadlo

s "pšeničnými" výkony

Je zde vidět stav počítadla za zvolený časový úsek jen při sklizni pšenice. Jsou zde uvedeny hodnoty, jako provozní hodiny motoru, mlátícího ústrojí a drtiče slámy, dále sklizená plocha, plocha drcení slámy, ujeté vzdálenosti při práci i při jízdě po silnici, spotřeba nafty v l na poli (při práci) a na silnici.
Druhá část stránky počítadel ukazuje hodnoty ve vztahu ke spotřebě paliva, jako je spotřeba na hektar, nebo tunu sklizeného zrna.

Spotřeba paliva v pšenici na zvolený časový úsek

Poslední zajímavou funkcionalitou celého systému je dálková diagnostika stroje. Na obr. 19 jsou uvedeny pouze některé hodnoty - v tomto příkladě prokluzu nejrůznějších rotujících agregátů (mlátící buben, ventilátor, hlavní variátor, rozmetač plev atd.) s uvedením četnosti poruchy a posledního výskytu.

Výstražná hlášení

Podobně to platí při sledování polohových čidel, provozních napětí a proudů např. na elektromagnetech hydraulických rozváděčů, potenciometrech atp. Opět zde platí pravidlo předvoleného časového úseku.
Výhody takové dálkové diagnózy jsou velmi zřejmé: soustavné sledování strojů a snadnější optimalizace a plánování servisních zásahů, předobjednání nutných náhradních dílů, zajištění dispozice personálu. Vše pro minimalizaci prostojů a maximalizaci sezónního výkonu stroje.